Diamante
O diamante é um cristal sob uma forma alotrópica do carbono, de fórmula química C.
É a forma termodinamicamente estável do carbono em pressões acima de 60
Kbar.
Comercializados como gemas preciosas, os diamantes possuem um
alto valor agregado.
Normalmente, o diamante cristaliza com estrutura
cúbica e pode ser sintetizado industrialmente.
Outra forma de
cristalização do diamante é a hexagonal, menos comum na natureza e com
dureza menor (9,5 na escala de Mohs).
A característica que difere os diamantes de outras formas alotrópicas, é
o fato de cada átomo de carbono estar hibridizado em sp³, e
encontrar-se ligado a outros 4 átomos de carbono por meio de ligações
covalentes em um arranjo tridimensional tetraédrico.
O diamante pode ser
convertido em grafite, o alótropo termodinamicamente estável em baixas
pressões, aplicando-se temperaturas acima de 1.500 °C sob vácuo ou
atmosfera inerte.
Em condições ambientes, essa conversão é extremamente
lenta, tornando-se negligenciada.
Cristaliza no sistema cúbico, geralmente em cristais com forma octaédrica
(8 faces) ou hexaquisoctaédrica (48 faces), frequentemente com
superfícies curvas, arredondadas, incolores ou coradas.
Os diamantes de
cor escura são pouco conhecidos e o seu valor como gema é menor devido
ao seu aspecto pouco atrativo. Diferente do que se pensou durante anos,
os diamantes não são eternos pois o carbono definha com o tempo, mas os diamantes duram mais que qualquer ser humano.
Sendo carbono puro, o diamante arde quando exposto a uma chama, transformando-se em dióxido de carbono. É solúvel em diversos ácidos e infusível, exceto a altas pressões.
O diamante é o mais duro material de ocorrência natural que se conhece, com uma dureza de 10 (valor máximo da escala de Mohs).
Isto significa que não pode ser riscado por nenhum outro mineral ou
substância, exceto o próprio diamante, funcionando como um importante
material abrasivo.
No entanto, é muito frágil, esse fato deve-se à
clivagem octaédrica perfeita segundo {111}. Estas duas características
fizeram com que o diamante não fosse talhado durante muitos anos.
A
maior jazida do mundo, revelada pela Rússia ao mundo em 2012, porém de
conhecimento do Kremlin desde 1970, tem capacidade para suprir
diamantes, mesmo para uso industrial, pelos próximos 3 mil anos.
A jazida conta com trilhões de quilates, e conta com 10 vezes mais
diamantes do que tôdas as jazidas conhecidas existentes no mundo hoje,
juntas.
Ela situa-se numa cratera com extensão de 100 km entre a região
de Krasnoiarsk e da república da Iakútia na Sibéria, Rússia.
Tal cratera
teve origem há 35 milhões de anos atrás, com a queda de um asteróide, e
seus diamantes são duas vezes mais resistentes, duros, do que os
encontrados em outro lugares, sua origem é decorrente da presssão e do
calor gerado no impacto.
Tal durabilidade é do interesse de certos
setores industriais pois é ótimo e de extrema utilidade para confecção
de equipamentos da indústria eletrônica e ótica, assim como em
equipamentos para perfuração do solo.
Outras jazidas no mundo são de África do Sul.Outras jazidas importantes
situam-se na Rússia (segundo maior produtor) e na Austrália (terceiro
maior produtor), entre outras de menor importância.
A densidade é de 3,48. O brilho é adamantino, derivado do elevadíssimo índice de refracção (2,42). Recorde-se que todos os minerais com índice de refracção
maior ou igual a 1,9 possuem este brilho.
No entanto, os cristais não
cortados podem apresentar um brilho gorduroso. Pode apresentar fluorescência, ou seja, a incidência dos raios ultravioleta produzem luminescência com cores variadas originando colorações azul, rosa, amarela ou verde.
Propriedades
Condutividade elétrica
Alguns diamantes azuis são semicondutores naturais, em contraste com a
maioria dos diamantes, que são excelentes isolantes elétricos.
Substancial condutividade é comumente observada em diamantes não dopados crescidos por deposição química a vapor, podendo ser removida usando certos tratamentos para a superfície.
Outras
Os diamantes são lipofílicos e hidrofóbicos, o que significa que a
superfície de um diamante não pode ser molhada por água mas pode
facilmente ser molhada e estragada por óleo.
Sob temperatura ambiente os diamantes não reagem com a maioria dos
reagentes químicos, includindo vários tipos de ácidos e álcalis.
Assim,
ácidos e álcalis podem ser usados para refinar diamantes sintéticos.
Aplicações, Classificação e Valor
Aplicações
O uso como adorno (gema) é milenar, na Índia era usado para identificar as castas.
Por ter grande índice de refração, é a gema mais brilhante. Por ser a
substância mais dura da natureza, "não arranha" e por isso, seu brilho é
eterno.
Os diamantes que não tem uso joalheiro terão uso industrial, pois são grandes abrasivos.
O valor da gema diamante (uso joalheiro), como o de todas as coisas,
depende da oferta e da procura.
Como o diamante é um mineral abundante
na natureza, na década de 1950, o Instituto Gemologico Americano (GIA -
Gemological Institute of America) criou um padrão de classificação para
tornar possível a comercialização do diamante globalmente.
Esse padrão
foi criado para classificar diamantes da escala de incolores à matizadas
(levemente amarelado ou acinzentado), os diamantes coloridos
naturalmente são mais raros e possuem classificação diferente.
A classificação GIA para a escala de incolor à matizada é baseada em 4
variáveis, são elas: PESO, COR, PUREZA e LAPIDAÇÃO. Em inglês essas
variáveis se chamam Carat, Color, Clarity e Cut, formando assim os 4 C's
do Diamante. São esses itens que tornam um diamante mais valioso que
outro.
Classificação e valor
- Peso: A unidade de medida para pesar gemas é o Quilate (ct), em inglês Carat, 1 quilate equivale a 0,2 gramas. O preço de um diamante de 2ct é muito maior do que o de dois diamantes de 1ct, pois um diamante de 2ct é muito mais raro. Nessa variável, quanto mais pesado melhor.
- Cor: A classificação de cor leva em consideração o tom de cada diamante comparado ao tom de gemas matrizes que são guias de referência criadas pelo GIA. Nessa variável, quanto "mais incolor" melhor.
- D - E - F - G - H - I - J - K - L - M - N - O - P ... Z
- Pureza: A classificação de pureza mensura a quantidade, o tamanho e as cores de inclusões internas e de características da superfície. Convencionou-se que essas características incluidas e superficiais, tem que ser vistas em uma lupa de 10x de aumento. Nesta variável, quanto menos melhor.
- F - IF - VVS1 - VVS2 - VS1 - VS2 - SI1 - SI2 - I1 - I2 - I3
- Lapidação: É a ação do homem para tirar da gema bruta o melhor nessas 3 variáveis anteriores sem comprometer o brilho, o "fogo" e a vida do diamante. A lapidação brilhante é a lapidação mais popular do diamante, a ponto de ser confundida com o próprio nome do mineral diamante. A lapidação brilhante, também conhecida como lapidação completa, foi projetada para que toda a luz que entre na gema seja refletida para cima fazendo com que o diamante brilhe ainda mais. Nesta variável, quanto mais brilho, mais fogo, mais vida melhor. Sem esquecer que o formato da gema também sofre impacto no seu preço pela procura, um diamante brilhante redondo pode ser mais desejado que um diamante triangular.
Talha
Uma vez selecionados, os diamantes são cortados e talham-se ao longo
de direções nas quais a dureza é menor. Uma talha bem realizada é aquela
que realça o foco, ou seja, o conjunto de reflexos de cores derivados
dos reflexos.
Diamantes sintéticos
Atualmente, existe a possibilidade de fazer diamantes sintéticos, submetendo grafite
a pressões elevadas.
No entanto, o resultado são quase sempre cristais
de dimensões reduzidas para poderem ser comercializados como gemas.
A
chance de adquirir um diamante sintético
no lugar de um natural é quase nula, sendo inclusive inferior à
possibilidade de encontrar gemas que os comerciantes dizem ser diamante
mas que não o são realmente.
A estabilidade térmica do diamante sintético é menor do que o
natural, em ambiente oxidativo, como ao ar, o diamante sintético oxida
(grafitiza) a temperaturas em torno de 850 °C. Já em atmosfera
controlada sua resistência a grafitização é próxima aos 1200 °C.
Embora já em 1880 J. Balentine Hannay, um químico escocês, tivesse produzido minúsculos cristais, só em 1955
cientistas da General Electric Company conseguiram um método eficaz
para a síntese de diamantes.
Este feito foi creditado a Francis Bundy,
Tracy Hall, Herbert M. Strong e Robert H. Wentorf, depois de
investigações efetuadas por Percy W. Bridgeman na Universidade de
Harvard.
Os diamantes assim conseguidos eram de qualidade industrial
(não gemológica), sendo hoje em dia produzidos em larga escala.
Cristais
com a qualidade de pedras preciosas, só se conseguiram sintetizar em 1970 por Strong e Wentorf, num processo que exige pressões e temperaturas extremamente elevadas.
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